CN114016158A - 挺阔性pbst与聚乳酸复合纤维、其制备方法、用途和手术服装 - Google Patents

挺阔性pbst与聚乳酸复合纤维、其制备方法、用途和手术服装 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维、其制备方法和用途，属于复合纤维技术领域。该复合纤维包括PBST纤维和聚乳酸纤维，形成复合纤维后，PBST纤维为复合纤维的皮层，聚乳酸纤维为复合纤维的芯层。该制备方法包括：分别获取PBST切片和聚乳酸切片；针对性挺阔性PBST切片与聚乳酸切片进行复合纺丝，使得挺阔性PBST纤维处于复合纤维的皮层，而聚乳酸纤维形成复合纤维的芯层，得到挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维。该复合纤维能够更好地适合一次性手术服装，可以完全可生物降解，废弃后，不会产生垃圾，不会对环境产生任何影响。

Description

挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维、其制备方法、用途和手术服装
技术领域
本发明涉及复合纤维技术领域，特别是涉及挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维、其制备方法和用途。
背景技术
目前用作服装包括内衣、外衣等领域的材料包括聚乳酸，其在生产过程中无污染，而且产品可以生物降解，实现在自然界中的循环，因此是理想的绿色高分子材料，成本低，已经实现规模化生产，广泛应用于可生物降解纤维，膜，及塑料制品的制备，用途十分广泛，可用作包装材料、纤维和非织造物等。然而，聚乳酸纤维的成本高，这往往限制了其在更广泛场合应用，如医用大褂，医用手术服等，需要降低成本。聚对苯二甲酸-共-丁二酸丁二醇酯(Poly(butylene succinate-co-terephthalate)，PBST)作为一种良好的生物可降解材料，价格较低，但是，现有技术对于PBST的应用受限较多。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维、其制造方法、用途和手术服装，其能够从而更加适于实用。
为了达到上述第一个目的，本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维的技术方案如下：
本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维包括PBST纤维和聚乳酸纤维，形成所述复合纤维后，所述PBST纤维为所述复合纤维的皮层，所述聚乳酸纤维为所述复合纤维的芯层。
本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述芯层的横截面积与所述皮层的横截面积的比值的取值范围为：(20-50)∶(50-80)。
作为优选，从所述复合纤维的横截面观察，所述芯层与所述皮层为同心型结构。
作为优选，所述复合纤维的拉伸强度的取值范围是3.5CN/dtex-4.5CN/dtex，所述复合纤维的断裂伸长率的取值范围25％-35％。
为了达到上述第二个目的，本发明提供的挺阔性PBST复合纤维的制备方法的技术方案如下：
本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维的制备方法包括以下步骤：
分别获取所述PBST切片和所述聚乳酸切片；
针对所述PBST切片与所述聚乳酸切片进行复合纺丝，使得所述挺阔性PBST纤维处于所述复合纤维的皮层，而所述聚乳酸纤维形成所述复合纤维的芯层，得到所述PBST与聚乳酸复合纤维。
本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维的制备方法还可采用以下技术措施进一步实现。
作为优选，所述获取PBST切片的方法包括以下步骤：
将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃-180℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％-49.9％时，第一次酯化反应结束；其中，所述对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇的摩尔比的取值范围为1.00：(1.30-1.34)：(2.7-2.90)，所述催化剂的加入量为所述丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.02％～0.03％；
升温至205℃-215℃，第二次酯化反应，酯化率达到98.8％-99.8％时，第二次酯化反应结束；
升温至240℃，从聚合釜加料口加入消光剂，搅拌15-20min，进行预缩聚反应20min-40min，其中，以重量百分比计，所述消光剂的加入量为对苯二甲酸、丁二酸重量和的取值范围为0.5％-1.5％；
抽真空，升温至250℃-260℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g-0.77dL/g时，依次进行出料、干燥，经过切粒，得到所述挺阔性PBST切片，其中，所述干燥的步骤的操作环境为：温度的取值范围为100℃-105℃，干燥持续时间的取值范围为18h-24h。
作为优选，所述抽真空，升温至250℃-260℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g-0.77dL/g时，依次进行出料、干燥，经过切粒，得到所述PBST切片的步骤过程中，测定所述特性粘数的方法包括以下步骤：
将质量比为1∶1的苯酚和四氯乙烷配制成溶剂；
将所述PBST加入到所述溶剂中，配置成含量为0.1g/dL的溶液；
在25℃条件下，应用乌氏黏度剂测定所述溶液的特性粘数，即得所述特性粘数。
作为优选，所述步骤将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃-180℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％-49.9％时，第一次酯化反应结束的步骤过程中，所述催化剂为钛酸四异丙酯。
作为优选，所述获取所述聚乳酸切片的方法包括以下步骤：
聚乳酸放入搅拌机中，加入消光剂，所述消光剂的添加量为聚乳酸质量的0.5％-1.5％，搅拌3min-5min，得到混合好的物料；
所述混合好的物料置于长径比为(42:1)-(60:1)的双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料依次经过冷却、风干、切粒、干燥后，即得所述聚乳酸切片；其中，所述干燥为真空干燥，干燥温度的取值范围为105℃-115℃，干燥的持续时间的取值范围为24h-36h。
作为优选，所述混合好的物料置于长径比为(42:1)-(60:1)的双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料依次经过冷却、风干、切粒、干燥后，即得所述聚乳酸切片的步骤过程中，所述的双螺杆挤出机的温度设定范围为165℃-210℃，螺杆转速为350rpm-400rpm，双螺杆挤出机的各区的温度为：一区温度：165℃-180℃，二区温度：180℃-190℃，三区温度：190℃-200℃，四区温度：200℃-210℃，五区温度：200℃-210℃，六区温度：195℃-200℃，七区温度：190℃-195℃。
作为优选，所述消光剂为二氧化钛，纯度的取值范围为99.0％-99.9％，类型为金红石型，粒度50nm-100nm，白色颗粒，重均分子量70000-80000。
作为优选，所述针对所述性PBST切片与所述聚乳酸切片进行复合纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数的取值范围为4倍～6倍；
其中，所述聚乳酸切片芯层和PBST切片皮层进行复合纺丝的工艺条件包括：
针对所述皮层：
组分的温度取值范围为170℃-190℃，
螺杆压力的取值范围为10MPa-12MPa；
针对所述芯层：
组分的温度取值范围为200℃-220℃，
螺杆压力的取值范围为8.0MPa-10.0MPa，
纺丝速度的取值范围为1200m/min-1500m/min；
冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的取值范围为3m/min-5m/min。
为了达到上述第三个目的，本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维的用途的技术方案如下：
本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维用于一次性手术服服装的用途。
为了达到上述第四个目的，本发明提供的手术服装的技术方案如下：
本发明提供的手术服装由本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维制成。
应用本发明提供的制备方法制得的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维拉伸强度达到的取值范围是3.5CN/dtex-4.5CN/dtex，所制备的挺阔性PBST与聚乳酸共聚物复合纤维的断裂伸长率的取值范围25％-35％,初始模量达到45-55CN.dtex-1与纯PBST纤维相比，本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维具有较好的挺阔性；与纯聚乳酸纤维相比，本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维能够更好地适合一次性手术服装，可以完全可生物降解，废弃后，不会产生垃圾，不会对环境产生任何影响。
具体实施方式
有鉴于此，本发明提供了一种挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维、其制造方法、用途和手术服装，其完全可生物降解，废弃后，不会产生垃圾，不会对环境产生任何影响，从而更加适于实用。
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合较佳实施例，对依据本发明提出的一种挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维、其制造方法、用途和手术服装，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，具体的理解为：可以同时包含有A与B，可以单独存在A，也可以单独存在B，能够具备上述三种任一种情况。
实施例1
聚乳酸切片的制备：
称量聚乳酸，放入高速搅拌机中，加入消光剂，加量为聚乳酸质量的0.5％，低速搅拌3分钟，取出，待用。
将上述混合好的物料置于长径比为42：1双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得半消光聚乳酸。
消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。聚乳酸，白色颗粒，重均分子量70000。
双螺杆挤出机的温度设定值为各区的温度为：一区温度：165℃，二区温度：180℃，三区温度：190℃，四区温度：200℃，五区温度：200℃，六区温度：195℃，七区温度：190℃，螺杆转速为350rpm。
真空干燥半消光聚乳酸，得到干燥后半消光聚乳酸切片，其中，真空干燥的温度的为105℃，真空干燥的持续时间的为24h。
PBST切片的制备：，将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％时，第一次酯化反应结束；升温至205℃进行第二次酯化反应，酯化率达到98.8％时，第二次酯化反应结束，其中，对苯二甲酸与丁二酸与丁二醇的摩尔比为1.00：1.30：2.70。催化剂钛酸四异丙酯的摩尔量为对丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.025％。
升温至240℃，从聚合釜加料口加入对苯二甲酸、丁二酸重量和的重量百分比0.5％的消光剂，该消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。开动搅拌，搅拌15min，进行预缩聚反应20min；然后缓慢抽真空，升温至250℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g时，进行出料，经过切粒，得到半消光PBST共聚物，干燥后制得PBST切片，干燥温度为105℃，干燥持续时间为18h。
挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数为4倍；芯层的横截面积与皮层的横截面积的比值为30∶70。
针对聚乳酸切片芯层和PBST切片皮层进行复合纺丝的工艺条件包括：针对皮层：一区温度：170℃；二区温度：180℃；三区温度：190℃，螺杆压力的为10MPa；针对芯层：一区温度：200℃；二区温度210℃；三区温度：220℃，螺杆压力的为8.0MPa，纺丝速度的为1200m/min；冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的为5m/min；纺丝规格为50D/24f。
实施例2
聚乳酸切片的制备：
称量聚乳酸，放入高速搅拌机中，加入消光剂，加量为聚乳酸质量的0.5％，低速搅拌3分钟，取出，待用。
将上述混合好的物料置于长径比为42：1双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得半消光聚乳酸。
消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。聚乳酸，白色颗粒，重均分子量70000。
双螺杆挤出机的温度设定值为各区的温度为：一区温度：165℃，二区温度：180℃，三区温度：190℃，四区温度：200℃，五区温度：200℃，六区温度：195℃，七区温度：190℃，螺杆转速为350rpm。
真空干燥半消光聚乳酸，得到干燥后半消光聚乳酸切片，其中，真空干燥的温度的为105℃，真空干燥的持续时间的为24h。
PBST切片的制备：，将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％时，第一次酯化反应结束；升温至205℃进行第二次酯化反应，酯化率达到98.8％时，第二次酯化反应结束，其中，对苯二甲酸与丁二酸与丁二醇的摩尔比为1.00：1.31：2.74。催化剂钛酸四异丙酯的摩尔量为对丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.025％。
升温至240℃，从聚合釜加料口加入对苯二甲酸、丁二酸重量和的重量百分比0.5％的消光剂，该消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。开动搅拌，搅拌15min，进行预缩聚反应20min；然后缓慢抽真空，升温至250℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g时，进行出料，经过切粒，得到半消光PBST共聚物，干燥后制得PBST切片，干燥温度为105℃，干燥持续时间为18h。
挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数为4倍；芯层的横截面积与皮层的横截面积的比值为30∶70。
针对聚乳酸切片芯层和PBST切片皮层进行复合纺丝的工艺条件包括：针对皮层：一区温度：170℃；二区温度：180℃；三区温度：190℃，螺杆压力的为10MPa；针对芯层：一区温度：200℃；二区温度210℃；三区温度：220℃，螺杆压力的为8.0MPa，纺丝速度的为1200m/min；冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的为5m/min；纺丝规格为50D/24f。
实施例3
聚乳酸切片的制备：
称量聚乳酸，放入高速搅拌机中，加入消光剂，加量为聚乳酸质量的0.5％，低速搅拌3分钟，取出，待用。
将上述混合好的物料置于长径比为42：1双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得半消光聚乳酸。
消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。聚乳酸，白色颗粒，重均分子量70000。
双螺杆挤出机的温度设定值为各区的温度为：一区温度：165℃，二区温度：180℃，三区温度：190℃，四区温度：200℃，五区温度：200℃，六区温度：195℃，七区温度：190℃，螺杆转速为350rpm。
真空干燥半消光聚乳酸，得到干燥后半消光聚乳酸切片，其中，真空干燥的温度的为105℃，真空干燥的持续时间的为24h。
PBST切片的制备：，将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％时，第一次酯化反应结束；升温至205℃进行第二次酯化反应，酯化率达到98.8％时，第二次酯化反应结束，其中，对苯二甲酸与丁二酸与丁二醇的摩尔比为1.00：1.32：2.80。催化剂钛酸四异丙酯的摩尔量为对丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.025％。
升温至240℃，从聚合釜加料口加入对苯二甲酸、丁二酸重量和的重量百分比0.5％的消光剂，该消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。开动搅拌，搅拌15min，进行预缩聚反应20min；然后缓慢抽真空，升温至250℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g时，进行出料，经过切粒，得到半消光PBST共聚物，干燥后制得PBST切片，干燥温度为105℃，干燥持续时间为18h。
挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数为4倍；芯层的横截面积与皮层的横截面积的比值为30∶70。
针对聚乳酸切片芯层和PBST切片皮层进行复合纺丝的工艺条件包括：针对皮层：一区温度：170℃；二区温度：180℃；三区温度：190℃，螺杆压力的为10MPa；针对芯层：一区温度：200℃；二区温度210℃；三区温度：220℃，螺杆压力的为8.0MPa，纺丝速度的为1200m/min；冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的为5m/min；纺丝规格为50D/24f。
实施例4
聚乳酸切片的制备：
称量聚乳酸，放入高速搅拌机中，加入消光剂，加量为聚乳酸质量的0.5％，低速搅拌3分钟，取出，待用。
将上述混合好的物料置于长径比为42：1双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得半消光聚乳酸。
消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。聚乳酸，白色颗粒，重均分子量70000。
双螺杆挤出机的温度设定值为各区的温度为：一区温度：165℃，二区温度：180℃，三区温度：190℃，四区温度：200℃，五区温度：200℃，六区温度：195℃，七区温度：190℃，螺杆转速为350rpm。
真空干燥半消光聚乳酸，得到干燥后半消光聚乳酸切片，其中，真空干燥的温度的为105℃，真空干燥的持续时间的为24h。
PBST切片的制备：，将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％时，第一次酯化反应结束；升温至205℃进行第二次酯化反应，酯化率达到98.8％时，第二次酯化反应结束，其中，对苯二甲酸与丁二酸与丁二醇的摩尔比为1.00：1.34：2.90。催化剂钛酸四异丙酯的摩尔量为对丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.025％。
升温至240℃，从聚合釜加料口加入对苯二甲酸、丁二酸重量和的重量百分比0.5％的消光剂，该消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。开动搅拌，搅拌15min，进行预缩聚反应20min；然后缓慢抽真空，升温至250℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g时，进行出料，经过切粒，得到半消光PBST共聚物，干燥后制得PBST切片，干燥温度为105℃，干燥持续时间为18h。
挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数为4倍；芯层的横截面积与皮层的横截面积的比值为30∶70。
针对聚乳酸切片芯层和PBST切片皮层进行复合纺丝的工艺条件包括：针对皮层：一区温度：170℃；二区温度：180℃；三区温度：190℃，螺杆压力的为10MPa；针对芯层：一区温度：200℃；二区温度210℃；三区温度：220℃，螺杆压力的为8.0MPa，纺丝速度的为1200m/min；冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的为5m/min；纺丝规格为50D/24f。
实施例5
聚乳酸切片的制备：
称量聚乳酸，放入高速搅拌机中，加入消光剂，加量为聚乳酸质量的0.5％，低速搅拌3分钟，取出，待用。
将上述混合好的物料置于长径比为42：1双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料经冷却、风干、切粒、干燥后，即得聚乳酸切片。
消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm，聚乳酸，白色颗粒，重均分子量70000。
双螺杆挤出机的温度设定范围为：一区温度：165℃，二区温度：180℃，三区温度：190℃，四区温度：200℃，五区温度：200℃，六区温度：195℃，七区温度：190℃，螺杆转速为350rpm。
真空干燥半消光聚乳酸，得到干燥后半消光聚乳酸切片，其中，真空干燥的温度的为105℃，真空干燥的持续时间的为24h，得到聚乳酸切片。
PBST切片的制备：
将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在180℃进行酯化反应，酯化率达到49.2％时，第一次酯化反应结束；升温至205℃进行第二次酯化反应，酯化率达到98.8％时，第二次酯化反应结束，其中，对苯二甲酸的与丁二酸摩尔比为1：1.33，对苯二甲酸与丁二酸摩尔数和与丁二醇的摩尔比为1：3。催化剂钛酸四异丙酯的摩尔量为对丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.025％。
升温至240℃，从聚合釜加料口加入为对苯二甲酸、丁二酸重量和的重量百分比1.5％的消光剂，该消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。开动搅拌，搅拌15min，进行预缩聚反应20min；然后缓慢抽真空，升温250℃，进行缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g时，进行出料，经过切粒，得到半消光PBST共聚物，干燥后制得PBST切片，干燥温度的为105℃，干燥持续时间的为18h。
挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数为4倍；芯层的横截面积与皮层的横截面积的比值为35∶65。
针对聚乳酸切片芯层和PBST切片皮层进行复合纺丝的工艺条件包括：针对皮层：一区温度：170℃；二区温度：180℃；三区温度：190℃，螺杆压力的为10MPa；针对芯层：一区温度：200℃；二区温度210℃；三区温度：220℃，螺杆压力的为8.0MPaMPa，纺丝速度的为1200m/min；冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的为5m/min；纺丝规格为50D/24f。
对比例1
PBST切片的制备：
将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％时，第一次酯化反应结束；继续升温至205℃进行第二次酯化反应，酯化率达到98.8％时，第二次酯化反应结束，其中，对苯二甲酸与丁二酸与丁二醇的摩尔比为1.00：1.30：2.70。催化剂钛酸四异丙酯的摩尔量为对丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.025％。
升温到240℃，从聚合釜加料口加入对苯二甲酸、丁二酸重量合的重量百分比0.5％的消光剂，该消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。开动搅拌，搅拌15min，进行预缩聚反应20min；然后缓慢抽真空，升温250℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g时，进行出料，经过切粒，得到半消光PBST共聚物，干燥后制得PBST切片，干燥温度为105℃，干燥持续时间为18h。
PBST纤维纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数的为4倍；纺丝的工艺条件包括：一区温度：170℃；二区温度：180℃；三区温度：190℃，纺丝螺杆压力的为10MPa，纺丝速度的为1200m/min；冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的为5m/min；纺丝规格为50D/24f。
对比例2
PBST切片的制备：
将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在180℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％时，第一次酯化反应结束；继续升温至205℃进行第二次酯化反应，酯化率达到98.8％时，第二次酯化反应结束，其中，对苯二甲酸与丁二酸与丁二醇摩尔数比为1.00：1.31：2.74。，催化剂钛酸四异丙酯的摩尔量为对丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.025％。
升温到240℃，从聚合釜加料口加入对苯二甲酸、丁二酸重量合的重量百分比1.5％的消光剂，该消光剂为二氧化钛，纯度99.9％，类型为金红石型，粒度50nm。开动搅拌，搅拌15min，进行予缩聚反应20min；然后缓慢抽真空，升温250℃，进行缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g时，进行出料，经过切粒，得到半消光PBST共聚物，干燥后制得PBST切片，干燥温度为105℃，干燥持续时间为18h。
PBST纤维纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数为4倍；纺丝的工艺条件包括：一区温度：170℃；二区温度：180℃；三区温度：190℃，螺杆压力的为10MPa，纺丝速度的为1200m/min；冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的为5m/min；纺丝规格为50D/24f。
对上述实施例及对比例进行性能测试，其中，拉伸强度，断裂伸长率及初始模量的测试标准为：ISO11566-1996，降解速率测试标准：ISO14855-1：2005，性能测试结果详见表1：
表1复合纤维的性能指标表
Figure BDA0003369926320000151
由上表1，可知，应用本发明实施例提供的制备方法制得的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维拉伸强度达到的取值范围是3.5CN/dtex-4.5CN/dtex，所制备的挺阔性PBST与聚乳酸共聚物复合纤维的断裂伸长率的取值范围25％-35％，初始模量达到45-55CN.dtex-1。与纯PBST纤维相比，本发明实施例1-5初始模量数值明显比对比例1，2高出许多，具有较好的挺阔性能。本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维具有较好的挺阔性；与纯聚乳酸纤维相比，本发明提供的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维能够更好地适合一次性手术服装，可以完全可生物降解，废弃后，不会产生垃圾，不会对环境产生任何影响。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维，其特征在于，包括PBST纤维和聚乳酸纤维，形成所述复合纤维后，所述PBST纤维为所述复合纤维的皮层，所述聚乳酸纤维为所述复合纤维的芯层。
2.根据权利要求1所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维，其特征在于，所述芯层的横截面积与所述皮层的横截面积的比值的取值范围为：(20-50)∶(50-80)。
3.根据权利要求1所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维，其特征在于，从所述复合纤维的横截面观察，所述芯层与所述皮层为同心型结构。
4.根据权利要求1所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维，其特征在于，所述复合纤维的拉伸强度的取值范围是3.5CN/dtex-4.5CN/dtex，所述复合纤维的断裂伸长率的取值范围25％-35％。
5.权利要求1-4中任一所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别获取所述PBST切片和所述聚乳酸切片；
针对所述性挺阔性PBST切片与所述聚乳酸切片进行复合纺丝，使得所述挺阔性PBST纤维处于所述复合纤维的皮层，而所述聚乳酸纤维形成所述复合纤维的芯层，得到所述挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维。
6.根据权利要求5所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，所述获取挺阔性PBST切片的方法包括以下步骤：
将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃-180℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％-49.9％时，第一次酯化反应结束；其中，所述对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇的摩尔比的取值范围为1.00：(1.30-1.34)：(2.7-2.90)，所述催化剂的加入量为所述丁二酸和对苯二甲酸之和的摩尔量的0.02％～0.03％；
升温至205℃-215℃，第二次酯化反应，酯化率达到98.8％-99.8％时，第二次酯化反应结束；
升温至240℃，从聚合釜加料口加入消光剂，搅拌15-20min，进行预缩聚反应20min-40min，其中，以重量百分比计，所述消光剂的加入量为对苯二甲酸、丁二酸重量和的取值范围为0.5％-1.5％；
抽真空，升温至250℃-260℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g-0.77dL/g时，依次进行出料、干燥，经过切粒，得到所述PBST切片，其中，所述干燥的步骤的操作环境为：温度的取值范围为100℃-105℃，干燥持续时间的取值范围为18h-24h。
7.根据权利要求6所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，所述抽真空，升温至250℃-260℃，进行终缩聚反应，特性粘数为0.75dL/g-0.77dL/g时，依次进行出料、干燥，经过切粒，得到所述PBST切片的步骤过程中，测定所述特性粘数的方法包括以下步骤：
将质量比为1∶1的苯酚和四氯乙烷配制成溶剂；
将所述PBST加入到所述溶剂中，配置成含量为0.1g/dL的溶液；
在25℃条件下，应用乌氏黏度剂测定所述溶液的特性粘数，即得所述特性粘数。
8.根据权利要求6所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤将对苯二甲酸、丁二酸、丁二醇和催化剂混合后，加入聚合反应釜中，在160℃-180℃进行第一次酯化反应，酯化率达到49.2％-49.9％时，第一次酯化反应结束的步骤过程中，所述催化剂为钛酸四异丙酯；
作为优选，所述获取所述聚乳酸切片的方法包括以下步骤：
聚乳酸放入搅拌机中，加入消光剂，所述消光剂的添加量为聚乳酸质量的0.5％-1.5％，搅拌3min-5min，得到混合好的物料；
所述混合好的物料置于长径比为(42:1)-(60:1)的双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料依次经过冷却、风干、切粒、干燥后，即得所述聚乳酸切片；其中，所述干燥为真空干燥，干燥温度的取值范围为105℃-115℃，干燥的持续时间的取值范围为24h-36h；
作为优选，所述混合好的物料置于长径比为(42:1)-(60:1)的双螺杆挤出机的主喂料口，熔融挤出造粒，挤出物料依次经过冷却、风干、切粒、干燥后，即得所述聚乳酸切片的步骤过程中，所述的双螺杆挤出机的温度设定范围为165℃-210℃，螺杆转速为350rpm-400rpm，双螺杆挤出机的各区的温度为：一区温度：165℃-180℃，二区温度：180℃-190℃，三区温度：190℃-200℃，四区温度：200℃-210℃，五区温度：200℃-210℃，六区温度：195℃-200℃，七区温度：190℃-195℃；
作为优选，所述消光剂为二氧化钛，纯度的取值范围为99.0％-99.9％，类型为金红石型，粒度50nm-100nm，白色颗粒，重均分子量70000-80000；
作为优选，所述针对所述PBST切片与所述聚乳酸切片进行复合纺丝的过程采用纺丝-拉伸一步法实现，拉伸倍数的取值范围为4倍～6倍；
其中，所述聚乳酸切片芯层和PBST切片皮层进行复合纺丝的工艺条件包括：
针对所述皮层：
组分的温度取值范围为170℃-190℃，
螺杆压力的取值范围为10MPa-12MPa；
针对所述芯层：
组分的温度取值范围为200℃-220℃，
螺杆压力的取值范围为8.0MPa-10.0MPa，
纺丝速度的取值范围为1200m/min-1500m/min；
冷却方式为空气冷却，吹风方式采用侧吹风，吹风速率的取值范围为3m/min-5m/min。
9.权利要求1-4中任一所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维用于一次性手术服装的用途。
10.一种手术服装，其特征在于，所述手术服装经由权利要求1-4中任一所述的挺阔性PBST与聚乳酸复合纤维制成。
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